Electrónica de potencia - Rectificador media onda monofásico

Primero vamos a definir qué significa el término rectificador en el mundo de la electrónica de potencia. Un rectificador consiste en convertir la corriente alterna en corriente continua, debido a ello en muchos sitio podemos encontrar que se refieren a ellos como conversor CA-CC (AC-DC en inglés) y ese es el objetivo de todos los modelos de rectificador, sin embargo unos lo hacen de mejor o peor manera o como debemos decir en electrónica de potencia, con mayor eficacia.



En el mundo de la electrónica de potencia uno de los circuitos más simples es el rectificador media onda monofásico. Este circuito nos permite entender cómo afecta un dispositivo electrónico a una corriente de tipo alterna y será la base para entender otro tipo de circuitos de rectificación.


Este circuito cuenta con una carga pura resistiva, esto quiere decir que donde nos interesa obtener la rectificación estará basado únicamente por una resistencia. Esta resistencia va a determinar la corriente que circula por nuestro circuito.


Por otro lado encontramos un diodo, el diodo rectificador, colocado en polarización directa y va a ser el encargado de eliminar la parte negativa de la señal alterna. Como sabemos, un diodo solo conduce cuando la tensión  es superior a la tensión de unión, dependiendo del diodo estos valores pueden ir de 0V a 1V.

El resultado gráfico de este circuito es el siguiente.


Como ya habíamos dicho la señal queda recortada en la parte negativa, podemos ver la señal original (rojo) y la señal recortada o de salida (verde).

En estos circuitos podemos realizar varios cálculos. Uno de los mas habituales es calcular la tensión y la corriente en continua que cae en la resistencia de carga

[1]

Donde debemos tener en cuenta que Vmax no es el valor rms de la señal si no el valor pico. Por lo tanto si por ejemplo tenemos 220V de rms vamos a tener una tensión pico de

[2]

Por lo tanto por ejemplo si tenemos una tensión de 220 Vrms podemos calcular la tensión en la resistencia de carga de tal manera que 


Por otro lado podemos calcular la corriente en forma de continua (DC), simplemente utilizamos la ley de ohm.

Por ejemplo si tenemos una resistencia de 10 ohmios podemos calcular directamente la corriente

[3]
Y de la misma manera podemos calcular la resistencia para que pase una cierta corriente, por ejemplo 1.5 amperio.


Otro dato importante es la potencia absorbida por la resistencia (P). Esto se calcula a través de 

[4]
Y podemos calcular Vrms a través de las siguiente ecuaciones

[5]

Es muy importante no confundir el Vrms de la fuente de alterna (Vin) con el Vrms resultante de la rectificación. Por lo tanto, en el mismo ejemplo de antes con una fuente de 220 Vrms y sabiendo que tenemos un Vmax de 311 V podemos calcular Vrms


Y por tanto podríamos calcular la corriente rms con la ley de ohm

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Y de esta manera ya podemos calcular la potencia con la ecuación [4] ,que depende directamente de valor de la resistencia. Por ejemplo si tenemos una resistencia de 10 Kohm











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